في هذه الحالة، لا يتم توريث التغيير المعدل المحدد في السمة التي نشأت، ولكن نطاق هذا التباين، أو معيار التفاعل، يتم تحديده وتوارثه وراثيًا. تستمر التعديلات فقط طوال حياة كائن حي معين.

تخضع كل من السمات الكمية والنوعية لتقلب التعديل. يرجع حدوث التعديلات إلى حقيقة أن العوامل البيئية المهمة مثل الضوء والحرارة والرطوبة والتركيب الكيميائي وبنية التربة والهواء تؤثر على نشاط الإنزيمات وتغير إلى حد ما مسار التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث في كائن حي نامي. وهذا، على وجه الخصوص، يفسر ظهور ألوان مختلفة من الزهور في زهرة الربيع والصوف في أرانب الهيمالايا، كما نوقش أعلاه.

تشمل أمثلة تقلب التعديل لدى البشر زيادة تصبغ الجلد (الدباغة) تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية، والتطور القوي للجهاز العضلي الهيكلي نتيجة للنشاط البدني، وما إلى ذلك. وينبغي أن يشمل تقلب التعديل أيضًا ظاهرة التوازن الفسيولوجي - قدرة الكائنات الحية لتحمل الظروف البيئية المتقلبة من خلال الاستجابة التكيفية. وهكذا، عندما يبقى الشخص على ارتفاعات مختلفة فوق مستوى سطح البحر، يتم إنتاج عدد غير متساو من خلايا الدم الحمراء: في 1 ملم من الدم، يكون لدى الأشخاص الذين يعيشون في مناطق عند مستوى سطح البحر نصف عدد خلايا الدم الحمراء التي يمتلكها الأشخاص الذين يعيشون في أعالي الجبال. .

ويزداد عدد خلايا الدم الحمراء بما يتناسب مع الارتفاع عن مستوى سطح البحر. ويمكن تفسير هذه الظاهرة بسهولة إذا تذكرنا أن الوظيفة الأساسية لخلايا الدم الحمراء هي نقل الأكسجين من الرئتين إلى الأنسجة وثاني أكسيد الكربون من الأنسجة إلى الرئتين. ويصاحب الزيادة في الارتفاع انخفاض في تركيز الأكسجين في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى نقصه في الأنسجة. ولذلك فإن الحاجة الملحة للأكسجين تجبر الإنسان والحيوان على الاستجابة بشكل تكيفي من خلال تغيير عدد خلايا الدم الحمراء على ارتفاعات مختلفة.

هذا التفاعل قابل للعكس: فالانتقال إلى الأماكن الواقعة عند مستوى سطح البحر يؤدي إلى انخفاض عدد خلايا الدم الحمراء في الدم.

التحليل الإحصائي لتقلب التعديل.إن البيئات الشرطية مثل الرطوبة ودرجة الحرارة والضوء والخصائص الفيزيائية للتربة وخصوبتها وعمق وضع البذور وتفاعل النباتات ومنافستها مع السكان الآخرين لا تكون متطابقة أبدًا حتى في نفس المجال. لذلك، يمكن أن يختلف طول آذان القمح في حقل واحد من 6 إلى 14 سم، ويختلف حجم أوراق شجرة واحدة أحيانًا ضمن حدود أوسع، على الرغم من أن النمط الجيني لها هو نفسه. وإذا تم ترتيب الأوراق أو السنابل حسب زيادة أو نقصان الطول، فقد ظهر ذلك سلسلة التباين من التباينمن هذه الخاصية، وتتكون من فرد خيار،أي عدد أوراق الشجرة أو السنيبلات في سنبلة القمح التي لها نفس المؤشرات.

كما تظهر الحسابات، فإن تكرار حدوث المتغيرات الفردية في سلسلة التباين ليس هو نفسه. إن متوسط ​​قيمة السمة هو الأكثر شيوعًا، وباتجاه طرفي سلسلة التباين يتناقص تكرار الحدوث بشكل طبيعي. دعونا نفكر في ذلك باستخدام مثال التباين في عدد السنيبلات في سنبلة القمح. دعونا نأخذ 100 سنبلة من صنف واحد بشكل عشوائي (دون اختيار) ونحسب عدد السنبلات في كل منها. نقوم بترتيب الأرقام (الخيارات) الناتجة بترتيب تصاعدي للخاصية ونحسب عدد مرات ظهور كل خيار v في كل صف ر، ثم نجمعها، أي نؤلف سلسلة متنوعة:

يمكن التعبير عن توزيع المتغيرات في هذه السلسلة بشكل مرئي على الرسم البياني (الشكل 3.12). للقيام بذلك، يتم رسم قيم الخيار v على المحور السيني بترتيب زيادتها، وعلى المحور الصادي - تكرار الحدوث ركل الخيارات.

يُطلق على التعبير الرسومي عن تباين السمة، والذي يعكس كلاً من نطاق الاختلافات وتكرار حدوث المتغيرات الفردية، اسم منحنى الاختلاف.لقد ثبت أن تباين التعديل في النباتات والحيوانات والبشر له سمات مشتركة.

أرز. 3.12. منحنى التباين لعدد السنيبلات في سنبلة القمح.

يميل المنحنى الموجود على الرسم البياني إلى أن يكون متماثلًا، خاصة عند دراسة عدد كبير من الأفراد. وهذا يعني أن الاختلافات، الكبيرة والصغيرة، التي تختلف عن الوسط الحسابي بنفس المقدار، تحدث في كثير من الأحيان بالتساوي. ويترتب على ذلك أن الحد الأدنى والحد الأقصى للقيم يجب أن يحدث نادرًا جدًا، ولكن بنفس التردد.

معنى التعديلات.يعد تقلب التعديل في الظروف الطبيعية تكيفيًا بطبيعته وبهذا المعنى فهو مهم في التطور. التعديلات التكيفية التي تحددها قاعدة التفاعل تمكن الكائن من البقاء على قيد الحياة وترك ذريته في ظروف بيئية متغيرة.

تعد معرفة أنماط تقلب التعديل أيضًا ذات أهمية عملية كبيرة، لأنها تتيح لنا توقع وتخطيط الاستخدام الأقصى مسبقًا لقدرات كل صنف نباتي وسلالة حيوانية. على وجه الخصوص، فإن خلق الظروف المثلى المعروفة لتنفيذ النمط الجيني يضمن إنتاجية عالية.

وينطبق هذا النهج بالتساوي على البشر. كل طفل لديه قدرات معينة، وأحيانا حتى في عدة مجالات. تتمثل مهمة علماء النفس والمعلمين في العثور على هذا المجال في أقرب وقت ممكن وضمان أقصى قدر من التطور للطفل في هذا الاتجاه (جنبًا إلى جنب مع التعليم العام)، أي ضمن نطاق رد الفعل الطبيعي، لتحقيق أقصى مستوى من تحقيق أهدافه. الطراز العرقى.

ملخص حول الموضوع: أشكال التباين

الاختلاف هو حدوث الفروق الفردية. بناءً على تباين الكائنات الحية، يظهر التنوع الجيني للأشكال، والتي تتحول نتيجة الانتقاء الطبيعي إلى أنواع فرعية وأنواع جديدة. يتم التمييز بين التباين التعديلي، أو المظهري، والطفري، أو الوراثي.

الجدول 1.

(T. L. بوجدانوفا. علم الأحياء. الواجبات والتمارين. دليل للمتقدمين للجامعات. م، 1991).

أشكال التباين		أسباب المظهر	معنى	أمثلة
التعديل غير الوراثي (النمط الظاهري)		التغيرات في الظروف البيئية، ونتيجة لذلك يتغير الكائن الحي ضمن حدود معيار التفاعل المحدد بواسطة النمط الوراثي	التكيف - التكيف مع الظروف البيئية المعينة والبقاء والحفاظ على النسل	لا يشكل الملفوف الأبيض رأسًا في المناخات الحارة. وتصاب سلالات الخيول والأبقار التي يتم إحضارها إلى الجبال بالتقزم
وراثي (النمط الوراثي)	التحولية	تأثير العوامل المطفرة الخارجية والداخلية، مما يؤدي إلى تغيرات في الجينات والكروموسومات	مادة للانتقاء الطبيعي والاصطناعي، حيث أن الطفرات يمكن أن تكون مفيدة، ضارة وغير مبالية، سائدة ومتنحية	يؤدي ظهور الأشكال متعددة الصبغيات في تجمعات النباتات أو في بعض الحيوانات (الحشرات والأسماك) إلى عزلتها الإنجابية وتكوين أنواع وأجناس جديدة - التطور الجزئي
	مولع بالتركيب	ينشأ تلقائيًا ضمن مجموعة سكانية أثناء التهجين، عندما يكتسب المتحدرون مجموعات جديدة من الجينات	توزيع التغيرات الوراثية الجديدة في السكان التي تكون بمثابة مادة للاختيار	ظهور الزهور الوردية عند عبور زهور الربيع ذات الأزهار البيضاء والحمراء. عند عبور الأرانب البيضاء والرمادية، قد تظهر ذرية سوداء
	مترابط (مترابط)	ينشأ نتيجة لقدرة الجينات على التأثير في تكوين ليس سمة واحدة بل اثنتين أو أكثر	ثبات الخصائص المترابطة وسلامة الكائن الحي كنظام	الحيوانات ذات الأرجل الطويلة لها رقاب طويلة. في أصناف المائدة من البنجر، يتغير لون محصول الجذر والأعناق وعروق الأوراق باستمرار

تقلب التعديل

تعديل التباين لا يسبب تغييرات في النمط الوراثي، فهو يرتبط بتفاعل النمط الوراثي المعطى مع التغيرات في البيئة الخارجية: في ظل الظروف المثلى، يتم الكشف عن القدرات القصوى الكامنة في النمط الوراثي المحدد. وبالتالي، تزداد إنتاجية الحيوانات المرباة في ظروف تحسين السكن والرعاية (إنتاج الحليب، تسمين اللحوم). في هذه الحالة، يستجيب جميع الأفراد الذين لديهم نفس النمط الوراثي للظروف الخارجية بنفس الطريقة (أطلق سي. داروين على هذا النوع من التباين اسم التباين المحدد). ومع ذلك، هناك سمة أخرى - محتوى الدهون في الحليب - عرضة قليلا للتغيرات في الظروف البيئية، ولون الحيوان هو سمة أكثر استقرارا. عادة ما يتقلب تقلب التعديل ضمن حدود معينة. وتسمى درجة تباين السمة في الكائن الحي، أي حدود تقلب التعديل، بقاعدة التفاعل. يتميز معدل التفاعل الواسع بخصائص مثل إنتاج الحليب وحجم الورقة واللون في بعض الفراشات؛ معيار رد الفعل الضيق - محتوى الدهون في الحليب، وإنتاج البيض في الدجاج، وكثافة لون كورولا الزهور، وأكثر من ذلك. يتشكل النمط الظاهري نتيجة للتفاعلات بين النمط الجيني والعوامل البيئية. لا تنتقل الخصائص المظهرية من الآباء إلى الأبناء، بل يتم توريث معيار التفاعل فقط، أي طبيعة الاستجابة للتغيرات في الظروف البيئية. في الكائنات غير المتجانسة، يمكن أن تسبب الظروف البيئية المتغيرة مظاهر مختلفة لهذه الصفة.

خصائص التعديل:

1) عدم الوراثة.

2) الطبيعة الجماعية للتغييرات.

3) ارتباط التغيرات بتأثير عامل بيئي معين؛

4) اعتماد حدود التباين على التركيب الوراثي.

التباين الوراثي

ينقسم التباين الوراثي إلى طفرة واندماجية. الطفرات هي تغيرات مفاجئة ومستقرة في وحدات الوراثة - الجينات، مما يستلزم تغييرات في الخصائص الوراثية. تم تقديم مصطلح "الطفرة" لأول مرة بواسطة دي فريس. تسبب الطفرات بالضرورة تغييرات في النمط الجيني، والتي يرثها النسل ولا ترتبط بعبور الجينات وإعادة تركيبها.

تصنيف الطفرات

يمكن دمج الطفرات في مجموعات - مصنفة حسب طبيعة ظهورها أو موقعها أو مستوى حدوثها.

الطفرات، وفقا لطبيعة مظاهرها، يمكن أن تكون سائدة أو متنحية. الطفرات غالبا ما تقلل من القدرة على الحياة أو الخصوبة. تسمى الطفرات التي تقلل بشكل حاد من القدرة على البقاء، وتوقف التطور جزئيًا أو كليًا، شبه مميتة، وتسمى الطفرات غير المتوافقة مع الحياة بالفتاكة.

تنقسم الطفرات حسب مكان حدوثها. الطفرة التي تحدث في الخلايا الجرثومية لا تؤثر على خصائص كائن حي معين، ولكنها تظهر فقط في الجيل التالي. تسمى هذه الطفرات توليدية. إذا تغيرت الجينات في الخلايا الجسدية، فإن مثل هذه الطفرات تظهر في هذا الكائن ولا تنتقل إلى النسل أثناء التكاثر الجنسي. ولكن في حالة التكاثر اللاجنسي، إذا تطور كائن حي من خلية أو مجموعة خلايا تحتوي على جين متغير - متحور - فيمكن أن تنتقل الطفرات إلى النسل. تسمى هذه الطفرات جسدية.

تصنف الطفرات حسب مستوى حدوثها. هناك طفرات الكروموسومات والجينات. تشمل الطفرات أيضًا تغيرات في النمط النووي (التغيرات في عدد الكروموسومات). تعدد الصبغيات هو زيادة في عدد الكروموسومات التي تعد من مضاعفات المجموعة الصبغية. وفقًا لهذا، يتم تصنيف النباتات إلى ثلاثية الصبغيات (3p)، ورباعية الصبغيات (4p)، وما إلى ذلك. في زراعة النباتات، من المعروف أكثر من 500 polyploids (بنجر السكر، العنب، الحنطة السوداء، النعناع، ​​الفجل، البصل، إلخ). وتتميز جميعها بكتلة نباتية كبيرة ولها قيمة اقتصادية كبيرة.

لوحظ وجود مجموعة واسعة من polyploids في زراعة الزهور: إذا كان أحد الأشكال الأصلية في المجموعة الفردية يحتوي على 9 كروموسومات، فيمكن أن تحتوي النباتات المزروعة من هذا النوع على 18 و36 و54 وما يصل إلى 198 كروموسومًا. يتم الحصول على polyploids نتيجة تعرض النباتات لدرجة الحرارة والإشعاعات المؤينة والمواد الكيميائية (الكولشيسين) التي تدمر مغزل انقسام الخلايا. في مثل هذه النباتات، تكون الأمشاج ثنائية الصيغة الصبغية، وعندما تندمج مع الخلايا الجرثومية أحادية الصيغة الصبغية للشريك، تظهر مجموعة ثلاثية الصبغيات من الكروموسومات في الزيجوت (2n + n = 3n). هذه الثلاثيات لا تشكل البذور، فهي عقيمة، ولكنها عالية الإنتاجية. تشكل polyploids ذات الأرقام الزوجية البذور. الصيغة الصبغية المتغايرة هي تغيير في عدد الكروموسومات التي لا تعد من مضاعفات المجموعة الصبغية. في هذه الحالة، يمكن زيادة مجموعة الكروموسومات في الخلية بمقدار واحد أو اثنين أو ثلاثة كروموسومات (2n + 1؛ 2n + 2؛ 2n + 3) أو تقليلها بمقدار كروموسوم واحد (2l-1). على سبيل المثال، لدى الشخص المصاب بمتلازمة داون كروموسوم إضافي واحد في الزوج الحادي والعشرين والنمط النووي لهذا الشخص هو 47 كروموسومًا. في الأشخاص الذين يعانون من متلازمة شيرشيفسكي-تيرنر (2n-1)، يكون كروموسوم X مفقودًا ويبقى 45 كروموسومًا في النمط النووي. هذه الانحرافات وغيرها من الانحرافات المماثلة في العلاقات العددية في النمط النووي للشخص تكون مصحوبة باضطرابات صحية واضطرابات عقلية وجسدية وانخفاض الحيوية وما إلى ذلك.

الطفرات الكروموسوميةالمرتبطة بالتغيرات في بنية الكروموسوم. توجد الأنواع التالية من إعادة ترتيب الكروموسوم: انفصال أقسام مختلفة من الكروموسوم، أو مضاعفة الأجزاء الفردية، أو دوران جزء من الكروموسوم بمقدار 180 درجة، أو ربط قسم منفصل من الكروموسوم بكروموسوم آخر. يستلزم مثل هذا التغيير تعطيل وظيفة الجينات في الكروموسوم والخصائص الوراثية للكائن الحي، وأحيانا موته.

الطفرات الجينيةتؤثر على بنية الجين نفسه ويستلزم تغييرات في خصائص الكائن الحي (الهيموفيليا، عمى الألوان، المهق، لون كورولا الزهور، وما إلى ذلك). تحدث الطفرات الجينية في كل من الخلايا الجسدية والجرثومية. يمكن أن تكون مهيمنة أو متنحية. يظهر الأول في كل من متماثلات الزيجوت ومتغاير الزيجوت، والأخير يظهر فقط في متماثلات الزيجوت. في النباتات، يتم الحفاظ على طفرات الجينات الجسدية التي تنشأ أثناء التكاثر الخضري. يتم توريث الطفرات في الخلايا الجرثومية أثناء تكاثر بذور النباتات وأثناء التكاثر الجنسي للحيوانات. بعض الطفرات لها تأثير إيجابي على الجسم، والبعض الآخر غير مبال، والبعض الآخر ضار، مما تسبب إما في وفاة الجسم أو إضعاف قدرته على البقاء (على سبيل المثال، فقر الدم المنجلي، الهيموفيليا لدى البشر).

عند تطوير أنواع جديدة من النباتات وسلالات الكائنات الحية الدقيقة، يتم استخدام الطفرات المستحثة، الناجمة بشكل مصطنع عن بعض العوامل المطفرة (الأشعة السينية أو الأشعة فوق البنفسجية والمواد الكيميائية). ثم يتم اختيار الطفرات الناتجة، مع الحفاظ على الطفرات الأكثر إنتاجية. في بلدنا، تم الحصول على العديد من الأصناف النباتية الواعدة اقتصاديا باستخدام هذه الأساليب: القمح غير السكني ذو آذان كبيرة، مقاومة للأمراض؛ طماطم عالية الغلة القطن مع اللوز الكبيرة، الخ.

خصائص الطفرات

1. تحدث الطفرات فجأة وبشكل متقطع.

2. الطفرات وراثية، أي أنها تنتقل باستمرار من جيل إلى جيل.

3. الطفرات غير الموجهة - يمكن لأي موضع أن يتحور، مما يسبب تغيرات في كل من العلامات البسيطة والحيوية.

4. يمكن أن تحدث نفس الطفرات بشكل متكرر.

5. وفقا لمظاهرها، يمكن أن تكون الطفرات مفيدة وضارة، سائدة ومتنحية.

القدرة على التحور هي إحدى خصائص الجين. كل طفرة فردية تنتج عن سبب ما، ولكن في معظم الحالات تكون هذه الأسباب غير معروفة. ترتبط الطفرات بالتغيرات في البيئة الخارجية. وقد تم إثبات ذلك بشكل مقنع من خلال حقيقة أنه من خلال التعرض للعوامل الخارجية، من الممكن زيادة عددهم بشكل حاد.

التباين التوافقي

ينشأ التباين الوراثي التجميعي نتيجة لتبادل المقاطع المتماثلة من الكروموسومات المتماثلة أثناء عملية الانقسام الاختزالي، وكذلك نتيجة للتباعد المستقل للكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي ومزيجها العشوائي أثناء العبور. يمكن أن يكون سبب التباين ليس فقط عن طريق الطفرات، ولكن أيضًا عن طريق مجموعات من الجينات والكروموسومات الفردية، والتي تؤدي مجموعة جديدة منها، أثناء التكاثر، إلى تغييرات في خصائص وخصائص معينة للكائن الحي. ويسمى هذا النوع من التباين بالتباين الوراثي التجميعي. تنشأ مجموعات جينية جديدة:

1) أثناء العبور، أثناء الطور الأول للانقسام المنصف الأول؛

2) أثناء التباعد المستقل للكروموسومات المتماثلة في الطور الانفصالي للانقسام الانتصافي الأول؛

3) أثناء التباعد المستقل لكروموسومات الابنة في الطور الانفصالي للانقسام المنصف الثاني

4) عند اندماج الخلايا الجرثومية المختلفة.

يمكن أن يؤدي الجمع بين الجينات المعاد تجميعها في الزيجوت إلى مزيج من خصائص السلالات والأصناف المختلفة.

في الاختيار، فإن قانون السلسلة المتماثلة من التباين الوراثي، الذي صاغه العالم السوفيتي N. I. Vavilov، له أهمية كبيرة. تقرأ:

في الأنواع والأجناس المختلفة المتقاربة وراثيا (أي التي لها نفس الأصل)، يتم ملاحظة سلسلة مماثلة من التباين الوراثي. وقد تم تحديد هذا النوع من التباين في العديد من الحبوب (الأرز والقمح والشوفان والدخن وغيرها)، حيث يختلف لون الحبوب واتساقها ومقاومتها للبرد والصفات الأخرى بشكل مماثل. من خلال معرفة طبيعة التغيرات الوراثية في بعض الأصناف، من الممكن توقع تغيرات مماثلة في الأنواع ذات الصلة، ومن خلال التأثير عليها بالمطفرة، إحداث تغييرات مفيدة مماثلة فيها، مما يسهل إلى حد كبير إنتاج أشكال ذات قيمة اقتصادية. هناك العديد من الأمثلة على التباين المتماثل معروفة لدى البشر؛ على سبيل المثال، تم العثور على المهق (خلل في تركيب الخلايا الصبغية) لدى الأوروبيين والسود والهنود؛ بين الثدييات - في القوارض، والحيوانات آكلة اللحوم، والرئيسيات؛ الأشخاص ذوي البشرة الداكنة القصيرة - توجد الأقزام في الغابات الاستوائية في أفريقيا الاستوائية وفي جزر الفلبين وفي غابات شبه جزيرة ملقا؛ ويلاحظ أيضًا في الحيوانات بعض العيوب والتشوهات الوراثية المتأصلة في الإنسان. وتستخدم مثل هذه الحيوانات كنموذج لدراسة عيوب مماثلة لدى البشر. على سبيل المثال، يحدث إعتام عدسة العين في الفئران والجرذان والكلاب والخيول. الهيموفيليا - في الفئران والقطط، مرض السكري - في الفئران. الصمم الخلقي - في خنازير غينيا والفئران والكلاب. الشفة المشقوقة - في الفأر والكلب والخنزير وما إلى ذلك. هذه العيوب الوراثية هي تأكيد مقنع لقانون N. I. Vavilov للسلسلة المتماثلة من التباين الوراثي.

الجدول 2.

الخصائص المقارنة لأشكال التباين

(TL بوجدانوفا. علم الأحياء. الواجبات والتمارين. دليل للمتقدمين للجامعات. م. ، 1991)

صفة مميزة	تقلب التعديل	التباين الطفري
تغيير الكائن	النمط الظاهري ضمن النطاق الطبيعي للتفاعل
عامل انتقائي	تغير الظروف البيئية بيئة	تغير الظروف البيئية
الميراث عند علامات	غير موروث	وارث
القابلية للتغيرات الكروموسومية	غير مكشوف	تخضع لطفرة الكروموسومات
القابلية للتغيرات في جزيئات الحمض النووي	غير مكشوف	تخضع في حالة طفرة جينية
القيمة بالنسبة للفرد	يرفع أو يقلل من الحيوية. الإنتاجية والتكيف	تغييرات مفيدة يؤدي إلى النصر في الصراع من أجل البقاء، ضار - حتى الموت
معنى للعرض	يروج نجاة	يؤدي إلى تكوين مجموعات وأنواع جديدة وما إلى ذلك نتيجة للتباعد
دور في التطور	جهاز الكائنات الحية للظروف البيئية	مادة للاختيار الطبيعي
شكل من أشكال التباين	تأكيد (مجموعة)	غير محدد (فردي) ، اندماجي
الخضوع للانتظام	إحصائية نمط سلسلة الاختلاف	قانون التماثل سلسلة من التقلبات الوراثية

التقلب(بيولوجية)، مجموعة متنوعة من الخصائص والخصائص لدى الأفراد ومجموعات الأفراد من أي درجة من العلاقة. التقلب متأصل في جميع الكائنات الحية، لذلك في الطبيعة لا يوجد أفراد متطابقون في جميع الخصائص والخصائص. ويستخدم مصطلح "التباين" أيضًا للدلالة على قدرة الكائنات الحية على الاستجابة للتغيرات المورفولوجية للمؤثرات الخارجية وتوصيف تحولات أشكال الكائنات الحية في عملية تطورها.

ويمكن تصنيف التباين حسب أسباب وطبيعة وطبيعة التغيرات وكذلك أهداف وطرق الدراسة.

يتميز التباين: وراثي (الوراثي) وغير وراثي (نظير النمطي)؛ الفرد والجماعة؛ متقطع (منفصل) ومستمر؛ نوعي و كمي؛ التباين المستقل للخصائص المختلفة والمترابطة (الارتباطية) ؛ موجه (محدد حسب الفصل داروين) وغير موجه (غير محدد حسب الفصل داروين) ؛ التكيف (التكيف) وغير التكيف. عند حل المشكلات العامة لعلم الأحياء وخاصة التطور، فإن أهم تقسيم للتباين، من ناحية، إلى وراثي وغير وراثي، ومن ناحية أخرى - إلى فرد وجماعة. يمكن أن تحدث جميع فئات التباين في التباين الوراثي وغير الوراثي والجماعي والفردي.

يرجع التباين الوراثي إلى حدوث أنواع مختلفة من الطفرات ومجموعاتها في التهجينات اللاحقة. في كل مجموعة من الأفراد موجودة على المدى الطويل (عدة أجيال)، تنشأ طفرات مختلفة بشكل عفوي وغير مباشر، والتي يتم دمجها لاحقًا بشكل عشوائي إلى حد ما مع خصائص وراثية مختلفة موجودة بالفعل في المجموع. يُطلق على التباين الناتج عن حدوث الطفرات اسم الطفرة، ويسمى التباين الناتج عن إعادة تركيب الجينات نتيجة للعبور بالتوافقية. يعتمد التنوع الكامل للفروق الفردية على التباين الوراثي، والذي يشمل:

أ) كلا من الاختلافات النوعية الحادة التي لا ترتبط ببعضها البعض بأشكال انتقالية، والاختلافات الكمية البحتة التي تشكل سلسلة مستمرة يمكن أن يختلف فيها الأعضاء المقربون في السلسلة عن بعضهم البعض بقدر ضئيل حسب الرغبة؛

ب) كل من التغييرات في الخصائص والخصائص الفردية (التباين المستقل)، والتغيرات المترابطة في عدد من الخصائص (التباين الارتباطي)؛

ج) كل من التغييرات التي لها أهمية تكيفية (التقلب التكيفي)، والتغييرات "غير المبالية" أو حتى تقلل من صلاحية حاملاتها (التقلب غير التكيفي).

كل هذه الأنواع من التغيرات الوراثية تشكل مادة العملية التطورية. في التطور الفردي للكائن الحي، يتم تحديد مظهر السمات والخصائص الوراثية دائمًا ليس فقط من خلال الجينات الرئيسية المسؤولة عن هذه السمات والخصائص، ولكن أيضًا من خلال تفاعلها مع العديد من الجينات الأخرى التي تشكل النمط الجيني للفرد، كما وكذلك الظروف البيئية التي يحدث فيها تطور الكائن الحي.

يشمل مفهوم التباين غير الوراثي تلك التغييرات في الخصائص والخصائص التي تحدث في الأفراد أو مجموعات معينة من الأفراد بسبب تأثير العوامل الخارجية (التغذية، ودرجة الحرارة، والضوء، والرطوبة، وما إلى ذلك). هذه الخصائص (التعديلات) غير الوراثية في مظهرها المحدد لدى كل فرد ليست موروثة؛ فهي تتطور لدى أفراد الأجيال اللاحقة فقط في ظل الظروف التي نشأت فيها. ويسمى هذا التباين أيضًا بالتعديل. على سبيل المثال، يصبح لون العديد من الحشرات أغمق عند درجات الحرارة المنخفضة ويفتح عند درجات الحرارة المرتفعة؛ ومع ذلك، سيتم تلوين نسلهم بشكل مستقل عن الوالدين، وفقًا لدرجة الحرارة التي تطوروا فيها. هناك شكل آخر من أشكال التباين غير الوراثي - ما يسمى بالتعديلات طويلة المدى، والتي توجد غالبًا في الكائنات وحيدة الخلية، ولكن يتم ملاحظتها أحيانًا في الكائنات متعددة الخلايا. وهي تنشأ تحت تأثير التأثيرات الخارجية (على سبيل المثال، درجة الحرارة أو المواد الكيميائية) ويتم التعبير عنها بانحرافات نوعية أو كمية عن الشكل الأصلي، وعادة ما تتلاشى تدريجيًا مع التكاثر اللاحق. ويبدو أنها تستند إلى تغييرات في الهياكل السيتوبلازمية المستقرة نسبيًا.

هناك علاقة وثيقة بين التقلبات غير الوراثية والوراثة. لا توجد سمات وخصائص غير وراثية (بالمعنى الحرفي)، لأن التغييرات غير الوراثية هي انعكاس لقدرة الكائنات الحية المحددة وراثيًا على الاستجابة لبعض التغييرات في السمات والخصائص لتأثير العوامل البيئية. في هذه الحالة، يتم تحديد حدود التغيرات غير الوراثية من خلال قاعدة رد فعل النمط الوراثي للظروف البيئية.

تتم دراسة التباين الوراثي وغير الوراثي ضمن المجموعات الفردية للكائنات الحية، عند فحص الاختلافات في خصائص الأفراد (التباين الفردي)، وعند مقارنة مجموعات سكانية مختلفة من الأفراد (تباين المجموعة)؛ التباين الفردي يكمن أيضًا وراء أي اختلافات بين المجموعات. حتى داخل المجموعات ذات الصلة الوثيقة، لا يوجد أفراد متطابقون تماما لن يختلفوا في درجة التعبير عن أي خصائص وخصائص وراثية أو غير وراثية. نظرًا لتعقيد تنظيم الأنظمة الحية، حتى في الأفراد المتطابقين وراثيًا (على سبيل المثال، التوائم المتطابقة) والذين يتطورون في ظروف متطابقة تقريبًا، فمن الممكن دائمًا اكتشاف اختلافات مورفولوجية طفيفة على الأقل مرتبطة بالتقلبات الحتمية في الظروف البيئية وعمليات التنمية الفردية. يشمل تنوع المجموعة الاختلافات بين المجموعات السكانية من أي رتبة - بدءًا من الاختلافات بين مجموعات صغيرة من الأفراد ضمن مجموعة سكانية واحدة وحتى الاختلافات بين ممالك الطبيعة الحية (الحيوانات - النباتات).

في جوهره، يعتمد تصنيف الكائنات الحية بأكمله على تحليل مقارن لتقلب المجموعة. لدراسة آليات تحفيز العملية التطورية، فإن الأشكال المختلفة لتباين المجموعة داخل النوع لها أهمية خاصة. تنقسم معظم الأنواع إلى أنواع فرعية أو أجناس جغرافية. وفي حالة العزلة الكاملة للأشكال الجغرافية، فإنها يمكن أن تختلف بشكل حاد في خاصية واحدة أو أكثر. يمكن للمجموعات السكانية التي تسكن مناطق شاسعة ولا تفصل بينها حواجز عازلة حادة (بسبب الاختلاط والعبور) أن تتحول تدريجياً إلى بعضها البعض، وتشكل تدرجات كمية وفقاً لخصائص معينة (التباين السريري). جغرافيا، بما في ذلك السريرية، التباين في الظروف الطبيعية هو نتيجة العزلة والانتقاء الطبيعي وغيرها من العوامل التطورية التي تؤدي إلى تقسيم المجموعة الأصلية من الأفراد خلال التكوين التاريخي للأنواع إلى مجموعتين أو أكثر تختلف في النسب العددية للأنواع. الأنماط الجينية.

في بعض الحالات، لا ترتبط الاختلافات بين مجموعات الأفراد داخل النوع الواحد بالاختلافات في تركيبهم الوراثي، ولكنها تكون ناجمة عن تباين التعديل (تفاعلات مختلفة من الأنماط الجينية المتشابهة مع ظروف خارجية مختلفة). ويعود ما يسمى بالتقلب الموسمي إلى تأثير الظروف الجوية المختلفة على تطور الأجيال المقابلة (على سبيل المثال، في بعض الحشرات والنباتات العشبية التي تنتج جيلين في السنة، تختلف مجموعات الربيع والخريف في عدد من الخصائص ). في بعض الأحيان يمكن أن تكون الأشكال الموسمية نتيجة لاختيار أنماط وراثية مختلفة (على سبيل المثال، أشكال الأعشاب المزهرة المبكرة والمتأخرة في مروج القش: على مدى أجيال عديدة، تم القضاء على الأفراد المزهرة الصيفية أثناء عملية صنع القش). من الأمور ذات الأهمية الكبيرة التقلب البيئي - الاختلافات بين مجموعات الأفراد من نفس النوع الذين ينموون أو يعيشون في أماكن مختلفة (المرتفعات والأراضي المنخفضة، والأراضي الرطبة والمناطق الجافة، وما إلى ذلك). في كثير من الأحيان تسمى هذه الأشكال الأنماط البيئية. يمكن أن يكون ظهور الأنماط البيئية أيضًا نتيجة لتغيرات التعديل واختيار الأنماط الجينية التي تتكيف بشكل أفضل مع الظروف المحلية.

التباين الوراثي هو المسؤول عن أشكال مختلفة من تعدد الأشكال داخل السكان. في بعض المجموعات السكانية، يتعايش شكلان أو أكثر يمكن تمييزهما بشكل واضح (على سبيل المثال، في الدعسوقة ذات النقطتين، يوجد شكل أسود مع بقع حمراء وشكل أحمر مع بقع سوداء في جميع المجموعات تقريبًا). قد تستند هذه الظاهرة إلى آليات تطورية مختلفة: القدرة غير المتكافئة على التكيف مع الأشكال المتعايشة مع ظروف المواسم المختلفة من السنة، أو زيادة قابلية بقاء الزيجوت المتغايرة، التي ينقسم فيها كلا الشكلين المتماثلين باستمرار، أو آليات أخرى لم تتم دراستها بشكل كافٍ بعد.

وبالتالي، فإن التباين الجماعي والفردي يشمل تغييرات ذات طبيعة وراثية وغير وراثية.

يتناقض التباين المستقل للسمات مع التباين الارتباطي - وهو تغيير مترابط في السمات والخصائص المختلفة: العلاقة بين طول الأفراد ووزنهم (ارتباط إيجابي) أو معدل انقسام الخلايا وحجم الخلية (ارتباط سلبي). يمكن أن تكون الارتباطات ناجمة عن أسباب وراثية بحتة (pleiotropy) أو الترابط بين عمليات تكوين سمات وخصائص معينة في التطور الفردي للأفراد (الارتباطات الجينية)، وكذلك ردود الفعل المتشابهة للصفات والخصائص المختلفة لنفس التأثيرات الخارجية (الارتباطات الفسيولوجية). أخيرًا، يمكن أن تعكس الارتباطات تاريخ أصل المجموعات السكانية من خليط من شكلين أو أكثر، كل منها لا يقدم سمات فردية، بل مجمعات من السمات والخصائص المترابطة (الارتباطات التاريخية). تعتبر دراسة التباين المترابط مهمة في علم الحفريات (على سبيل المثال، عند إعادة بناء الأشكال المنقرضة من بقايا الحفريات الفردية)، وفي الأنثروبولوجيا (على سبيل المثال، عند استعادة ملامح الوجه بناءً على دراسة الجمجمة)، وفي التربية والطب.

الطرق الرئيسية لدراسة التباين هي الوصفية المقارنة والبيومترية. الجمع بين هذه الأساليب يجعل من الممكن دراسة كل من المكونات نظيرة النمطية والوراثية للتقلب المظهري الشامل. وبالتالي، يمكن دراسة الأول من خلال مقارنة الحيوانات المستنسخة المتطابقة وراثيا والخطوط النقية التي تتطور في ظل ظروف مختلفة. من الصعب عزل التباين الوراثي البحت عن التباين المظهري العام. يمكن القيام بذلك بناءً على التحليل البيومتري. في علم الوراثة الطبية، لنفس الأغراض، يتم استخدام تحديد نسبة التوافق (الصدفة) لخصائص معينة في التوائم المتماثلة والأخوية.

يتم أحيانًا مقارنة الوراثة وتنوع الكائنات الحية على أنها مبادئ "محافظة" و"تقدمية". في الواقع، فهي مرتبطة ارتباطا وثيقا. يؤدي عدم الاستقرار الكامل للنمط الوراثي إلى التباين التوافقي الطفري (أثناء المزيد من المعابر والانقسام) ، أي التباين الوراثي بشكل عام. التباين المماثل (غير الوراثي) هو نتيجة فقط للاستقرار النسبي للنمط الوراثي عندما يحدد في تكوين الجنين معيار التفاعل أثناء تطور خصائص وخصائص الأفراد. وهذا يعني إمكانية وجود تأثيرات تجريبية على كل من التباين الوراثي وغير الوراثي. الأول يمكن تعزيزه من خلال التعرض للعوامل المطفرة (الإشعاع ودرجة الحرارة والمواد الكيميائية). يمكن التحكم في نطاق واتجاه التباين التوافقي من خلال الانتقاء الاصطناعي. يمكن أن يتأثر التقلب غير الوراثي بالظروف البيئية المتغيرة (التغذية، الضوء، الرطوبة، إلخ) التي يحدث فيها تطور الكائن الحي.

يعد الفهم الواضح لفئات وأشكال التباين ضروريًا عند بناء المخططات والنظريات التطورية، نظرًا لأن ظواهر الوراثة والتقلب تكمن وراء العملية التطورية، وكذلك في الاختيار العملي للنباتات والحيوانات، عند دراسة عدد من مشكلات التطور. الجغرافيا الطبية والأنثروبولوجيا السكانية.

ما هو تقلب التعديل؟ يتغير تقلب التعديل (النمط الظاهري) في الجسم المرتبط بالتغيرات في النمط الظاهري بسبب التأثيرات البيئية، وفي معظم الحالات، ذات الطبيعة التكيفية. النمط الجيني لا يتغير. وبشكل عام، فإن المفهوم الحديث لـ "التعديلات التكيفية" يتوافق مع مفهوم "التباين المحدد" الذي أدخله تشارلز داروين إلى العلم.

التصنيف الشرطي لتقلب التعديل حسب الخصائص المتغيرة للكائن الحي: التغيرات المورفولوجية؛ التكيفات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية للتوازن (زيادة مستويات خلايا الدم الحمراء في الجبال، وما إلى ذلك)؛ من حيث نطاق معايير التفاعل: ضيق (أكثر شيوعًا بالنسبة للخصائص النوعية)؛ واسعة (أكثر نموذجية للسمات الكمية)؛ بالمعنى: التعديلات (مفيدة للجسم تعبر عن نفسها كرد فعل تكيفي للظروف البيئية)؛ الأشكال (تغيرات غير وراثية في النمط الظاهري تحت تأثير العوامل البيئية القاسية أو التعديلات التي تنشأ كتعبير عن الطفرات الناشئة حديثًا والتي ليس لها طبيعة تكيفية)؛ الظواهر (تغيرات غير وراثية مختلفة تنسخ مظاهر الطفرات المختلفة) وهو نوع من التشكل. حسب المدة: موجود فقط في فرد أو مجموعة من الأفراد الذين تأثروا بالبيئة (غير موروثة)؛ تستمر التعديلات طويلة المدى لمدة جيلين أو ثلاثة أجيال.

البيئة كسبب للتعديلات تقلب التعديل ليس نتيجة للتغيرات في النمط الوراثي، ولكن بسبب استجابته للظروف البيئية. مع تباين التعديل، لا تتغير المادة الوراثية، ولكن يتغير التعبير الجيني. تحت تأثير ظروف بيئية معينة على الجسم، قد يتغير مسار التفاعلات الأنزيمية (نشاط الإنزيم) وتخليق إنزيمات متخصصة، بعضها (MAP kinase، وما إلى ذلك) مسؤول عن تنظيم نسخ الجينات، اعتمادًا على على التغيرات البيئية. وهكذا فإن العوامل البيئية قادرة على تنظيم التعبير الجيني، أي شدة إنتاجها لبروتينات معينة، تستجيب وظائفها لعوامل بيئية محددة. على سبيل المثال، هناك أربعة جينات، تقع على كروموسومات مختلفة، مسؤولة عن إنتاج الميلانين. تم العثور على أكبر عدد من الأليلات السائدة لهذه الجينات 8 في الأشخاص الذين ينتمون إلى العرق الزنجي. عند التعرض لبيئة معينة، على سبيل المثال التعرض المكثف للأشعة فوق البنفسجية، يتم تدمير خلايا البشرة، مما يؤدي إلى إطلاق الإندوثيلين -1 والإيكوسانويدات. أنها تسبب تنشيط إنزيم التيروزيناز وتخليقه الحيوي. ويحفز التيروزيناز بدوره أكسدة الحمض الأميني التيروزين. يحدث المزيد من تكوين الميلانين دون مشاركة الإنزيمات، ومع ذلك، فإن كمية أكبر من الإنزيم تسبب تصبغًا أكثر كثافة.

معيار رد الفعل. الحد الأقصى لمظاهر تقلب التعديل للكائن الحي ذو النمط الوراثي غير المتغير هو معيار التفاعل. يتم تحديد معدل التفاعل حسب النمط الجيني ويختلف بين أفراد مختلفين من نوع معين. في الواقع، معيار التفاعل هو مجموعة من مستويات التعبير الجيني المحتملة، والتي يتم من خلالها اختيار مستوى التعبير الأكثر ملاءمة لظروف بيئية معينة. معيار التفاعل له حد لكل نوع، فمثلا زيادة التغذية ستؤدي إلى زيادة في وزن الحيوان، ولكنها ستكون ضمن معيار التفاعل المميز لنوع أو سلالة معينة. يتم تحديد معدل التفاعل وراثيا ووراثته. للتغيرات المختلفة هناك حدود مختلفة لقواعد التفاعل. على سبيل المثال، تختلف كمية إنتاج الحليب، وإنتاجية الحبوب (تغيرات كمية)، وكثافة لون الحيوانات، وما إلى ذلك (تغيرات نوعية) بشكل كبير. وفقًا لهذا، يمكن أن يكون معدل التفاعل واسعًا (تغيرات كمية في حجم أوراق العديد من النباتات، وحجم جسم العديد من الحشرات، اعتمادًا على ظروف تغذية يرقاتها) وضيقًا (تغيرات نوعية في لون اللون). الشرانق والبالغات لبعض الفراشات). ومع ذلك، تتميز بعض السمات الكمية بمعدل رد فعل ضيق (محتوى دهون الحليب، عدد أصابع القدم في الخنازير الغينية)، بينما تتميز بعض السمات النوعية بمعدل تفاعل واسع (على سبيل المثال، تغيرات اللون الموسمية في العديد من الأنواع الحيوانية في شمال البلاد). خطوط العرض).

خصائص تقلب التعديل، والانعكاس، والتغيرات تختفي عندما لا يتم توريث الظروف البيئية المحددة التي تسببت في تغيرات طبيعة المجموعة؛ النمط الجيني نفسه.

سلسلة الاختلاف. عرض مرتب لمظاهر تباين التعديل سلسلة التباين من تباين التعديل لخاصية الكائن الحي، والتي تتكون من الخصائص الفردية للتعديلات مرتبة حسب زيادة أو نقصان التعبير الكمي للخاصية (حجم الورقة، التغير في شدة الغلاف اللون، الخ). يُطلق على المؤشر الوحيد للعلاقة بين عاملين في سلسلة التباين (على سبيل المثال، طول الغلاف وكثافة تصبغه) اسم متغير. على سبيل المثال، يمكن أن يختلف نمو القمح في حقل واحد بشكل كبير في عدد السنابل والسنابل بسبب اختلاف مؤشرات التربة ومحتوى الرطوبة في الحقل.

منحنى التباين. عرض رسومي لمظاهر تباين التعديل يعرض كلاً من نطاق تباين الخاصية وتكرار المتغيرات الفردية. يوضح المنحنى أن الأكثر شيوعًا هي المتغيرات المتوسطة لمظاهر السمة (قانون كويتيليت). والسبب في ذلك، على ما يبدو، هو تأثير العوامل البيئية على مسار التطور. تعمل بعض العوامل على قمع التعبير الجيني، بينما تعمل عوامل أخرى، على العكس من ذلك، على تعزيزه. دائمًا تقريبًا، تعمل هذه العوامل في نفس الوقت على الجينات، وتحييد بعضها البعض، أي أنه لا يتم ملاحظة انخفاض أو زيادة في قيمة السمة. هذا هو السبب وراء وجود الأفراد ذوي التعبيرات المتطرفة للسمة بأعداد أقل بكثير من الأفراد ذوي القيمة المتوسطة. على سبيل المثال، متوسط ​​طول الذكور البالغ 175 سم هو الأكثر شيوعًا بين السكان الأوروبيين. عند إنشاء منحنى التباين، يمكنك حساب قيمة الانحراف المعياري، وبناءً على ذلك، إنشاء رسم بياني للانحراف المعياري عن الوسيط للقيمة الأكثر شيوعًا للسمة.

الداروينية. في عام 1859، نشر تشارلز داروين كتابه عن التطور بعنوان "أصل الأنواع عن طريق الانتقاء الطبيعي، أو الحفاظ على الأجناس المفضلة في الصراع من أجل الحياة". في ذلك، أظهر داروين التطور التدريجي للكائنات نتيجة الانتقاء الطبيعي. يتكون الانتقاء الطبيعي من الآلية التالية: أولاً، يظهر الفرد بخصائص جديدة عشوائية تمامًا (تتشكل نتيجة الطفرات)، ثم يتبين أنه قادر على ترك ذرية أم لا، اعتمادًا على هذه الخصائص، وأخيرًا، إذا وتكون نتيجة المرحلة السابقة إيجابية، ثم تترك ذرية ويرث نسلها الخصائص المكتسبة حديثا

خصائص جديدة للأفراد. تتشكل خصائص جديدة للفرد نتيجة التباين الوراثي والتعديلي. وإذا كان التباين الوراثي يتميز بتغيرات في التركيب الوراثي وكانت هذه التغييرات موروثة، فمع تقلب التعديل يتم توريث قدرة النمط الوراثي للكائنات الحية على تغيير النمط الظاهري عند تعرضها للبيئة. مع التعرض المستمر لنفس الظروف البيئية، يمكن اختيار الطفرات على النمط الوراثي، الذي يكون تأثيره مشابهًا لمظاهر التعديلات، وبالتالي يتحول تقلب التعديل إلى تقلب وراثي (الاستيعاب الجيني للتعديلات). ومن الأمثلة على ذلك النسبة الكبيرة الثابتة لصبغة الميلانين في جلد العرقين الزنجي والمنغولي مقارنة بالعرق القوقازي. دعا داروين تعديل التباين المحدد (المجموعة). يظهر تباين معين في جميع الأفراد العاديين من النوع المعرض لتأثير معين. تقلب معين يوسع حدود الوجود والتكاثر للكائن الحي.

الانتقاء الطبيعي وتقلب التعديل يرتبط تقلب التعديل ارتباطًا وثيقًا بالانتقاء الطبيعي. الانتقاء الطبيعي له أربعة اتجاهات، ثلاثة منها تهدف بشكل مباشر إلى بقاء الكائنات الحية ذات أشكال مختلفة من التقلبات غير الوراثية. هذا هو الاستقرار والقيادة والاختيار التخريبي. يتميز اختيار التثبيت بتحييد الطفرات وتكوين احتياطي من هذه الطفرات، مما يحدد تطور النمط الجيني بنمط ظاهري ثابت. ونتيجة لذلك، فإن الكائنات الحية ذات معدل التفاعل المتوسط ​​تهيمن على ظروف وجود ثابتة. على سبيل المثال، تحافظ النباتات المنتجة على شكل وحجم زهرة يتناسب مع شكل وحجم الحشرة التي تقوم بتلقيح النبات. يتميز الانتخاب التخريبي بفتح الاحتياطيات مع الطفرات المحايدة والانتقاء اللاحق لهذه الطفرات لتكوين أنماط وراثية وأنماط ظاهرية جديدة مناسبة للبيئة. ونتيجة لذلك، تبقى الكائنات الحية ذات معدلات التفاعل القصوى على قيد الحياة. على سبيل المثال، تتمتع الحشرات ذات الأجنحة الكبيرة بمقاومة أكبر لعواصف الرياح، بينما تتطاير الحشرات من نفس النوع ذات الأجنحة الضعيفة. يتميز اختيار القيادة بنفس آلية الاختيار التخريبي، ولكنه يهدف إلى تشكيل معيار رد فعل متوسط ​​جديد. على سبيل المثال، تصبح الحشرات مقاومة للمواد الكيميائية.

النظرية اللاجينية للتطور وفقًا للأحكام الرئيسية للنظرية اللاجينية للتطور، التي نُشرت في عام 1987، فإن الركيزة الأساسية للتطور هي النمط الظاهري الشمولي، أي أن الأشكال في تطور الكائن الحي يتم تحديدها من خلال تأثير الظروف البيئية على تكوينه. (النظام اللاجيني). في الوقت نفسه، يتم تشكيل مسار التنمية المستقر، بناء على المورفوز (العقيدة)؛ يتم تشكيل نظام جيني مستقر، يتكيف مع المورفوز. يعتمد نظام التطوير هذا على الاستيعاب الجيني للكائنات الحية (تعديل نسخ الجينات)، والذي يتمثل في التوافق مع أي تعديل لطفرة معينة. وهذا يعني أن التغيير في نشاط جين معين يمكن أن يحدث بسبب تغير في البيئة وطفرة معينة. عندما تؤثر بيئة جديدة على كائن حي، يتم اختيار الطفرات التي تكيف الكائن الحي مع الظروف الجديدة، وبالتالي فإن الكائن الحي، يتكيف أولاً مع البيئة من خلال التعديلات، ثم يتكيف معها وراثيًا (الاختيار الحركي) ينشأ نمط وراثي جديد، على على أساسه ينشأ النمط الظاهري الجديد. على سبيل المثال، مع التخلف الخلقي للنظام الحركي للحيوانات، تحدث إعادة هيكلة الأعضاء الداعمة والحركية بطريقة تجعل التخلف قابلاً للتكيف. يتم إصلاح هذه السمة بشكل أكبر عن طريق اختيار التثبيت الوراثي. بعد ذلك، تنشأ آلية جديدة للسلوك تهدف إلى التكيف مع التكيف. وهكذا، فإن النظرية اللاجينية للتطور تعتبر التشكل ما بعد الجنيني بناءً على الظروف البيئية الخاصة بمثابة الرافعة المحركة للتطور. وهكذا، فإن الانتقاء الطبيعي في النظرية اللاجينية للتطور يتكون من المراحل التالية:

مراحل الانتقاء الطبيعي: يؤدي العامل البيئي الشديد إلى التحولات، ويؤدي التحول إلى زعزعة استقرار تكوين الجينات؛ ويؤدي زعزعة استقرار تكوين الجينات إلى ظهور النمط الظاهري غير القياسي (البديل، غير الطبيعي)، والذي يتوافق بشكل أفضل مع الأشكال الموجودة تطابق ناجح للنمط الظاهري البديل، يحدث نسخ جيني ثابت للتعديلات، مما يؤدي إلى استقرار التولد ويحدد اتجاه الانتقاء الطبيعي، ويتم إنشاء معيار جديد للتفاعل، في سياق تعزيز الخصائص الجديدة عن طريق تعديلات نسخ الجينات؛ يتم تشكيل مسارات جديدة للتنمية البديلة، والتي تظهر خلال عملية زعزعة الاستقرار التالية للتكوين.

أشكال تقلب التعديل. في معظم الحالات، يساهم تقلب التعديل في التكيف الإيجابي للكائنات الحية مع الظروف البيئية، وتحسن استجابة النمط الوراثي للبيئة وتحدث إعادة هيكلة النمط الظاهري (على سبيل المثال، يزيد عدد خلايا الدم الحمراء لدى الشخص الذي تسلق)؛ الجبال). ومع ذلك، في بعض الأحيان، تحت تأثير العوامل البيئية غير المواتية، على سبيل المثال، تأثير العوامل المسخية لدى النساء الحوامل، تحدث تغييرات في النمط الظاهري تشبه الطفرات (التغيرات غير الوراثية، على غرار الجينات الوراثية). أيضًا، تحت تأثير العوامل البيئية القاسية، قد تتطور الكائنات الحية إلى أشكال (على سبيل المثال، اضطراب في الجهاز العضلي الهيكلي بسبب الإصابة). الأشكال لا رجعة فيها وغير قابلة للتكيف بطبيعتها، وفي طبيعتها المتغيرة تكون المظاهر مشابهة للطفرات التلقائية. يتم قبول الأشكال من قبل النظرية اللاجينية للتطور باعتبارها العامل الرئيسي في التطور.

تقلب التعديل في حياة الإنسان. إن الاستخدام العملي لأنماط تباين التعديل له أهمية كبيرة في إنتاج المحاصيل وتربية الحيوانات، لأنه يسمح للمرء بالتنبؤ والتخطيط مسبقًا للاستخدام الأقصى لقدرات كل صنف نباتي وسلالة حيوانية (على سبيل المثال، المؤشرات الفردية لـ كمية كافية من الضوء لكل نبات). إن خلق الظروف المثلى المعروفة لتنفيذ التركيب الوراثي يضمن إنتاجيتها العالية. وهذا يجعل من الممكن أيضًا استخدام قدرات الطفل الفطرية وتطويرها منذ الطفولة، وهذه هي مهمة علماء النفس والمعلمين الذين يحاولون، حتى في سن المدرسة، تحديد ميول الأطفال وقدراتهم على نشاط مهني أو آخر، زيادة مستوى إدراك القدرات المحددة وراثيا ضمن حدود رد الفعل الطبيعي لدى الأطفال.

أمثلة على تقلب التعديل. في البشر: زيادة في مستوى خلايا الدم الحمراء عند تسلق الجبال؛ زيادة في تصبغ الجلد مع التعرض المكثف للأشعة فوق البنفسجية؛ تطور الجهاز العضلي الهيكلي نتيجة للتدريب (مثال على التشكل).

في الحشرات والحيوانات الأخرى: تغيرات في اللون في خنفساء كولورادو بسبب تعرض شرانقها لدرجات حرارة عالية أو منخفضة على المدى الطويل؛ تغير في لون الفراء في بعض الثدييات بسبب تغير الظروف الجوية (على سبيل المثال، الأرنب البري)؛ ألوان الفراشات الحوريات (على سبيل المثال، أراشنيا ليفانا) التي تطورت عند درجات حرارة مختلفة

في النباتات: هياكل مختلفة من أوراق الحوذان المائية وفوق الماء في الماء، ورأس السهم، وما إلى ذلك. تطوير أشكال منخفضة النمو من بذور نباتات الأراضي المنخفضة التي تزرع في الجبال. في البكتيريا: عمل جينات عامل اللاكتوز في الإشريكية القولونية (في غياب الجلوكوز وفي وجود اللاكتوز تقوم بتركيب إنزيمات لمعالجة هذه الكربوهيدرات).

التقلب- قدرة الكائنات الحية على اكتساب خصائص وخصائص جديدة. بفضل التباين، يمكن للكائنات الحية التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة.

هناك نوعان رئيسيان من التباين: وراثي وغير وراثي.

التباين الوراثي أو الوراثي- التغيرات في خصائص الكائن الحي بسبب التغيرات في التركيب الوراثي. وهي بدورها مقسمة إلى التوافقي والطفرة. التباين التوافقييحدث بسبب إعادة تركيب المواد الوراثية (الجينات والكروموسومات) أثناء تكوين الأمشاج والتكاثر الجنسي. التباين الطفرييحدث نتيجة للتغيرات في بنية المادة الوراثية.

غير وراثيأو المظهرية أو التعديل والتقلب- التغيرات في صفات الكائن الحي التي لا تكون نتيجة للتغيرات في التركيب الوراثي.

تعديل التباين هو تغييرات في خصائص الكائنات الحية لا تنتج عن تغيرات في التركيب الوراثي وتنشأ تحت تأثير العوامل البيئية. يلعب الموطن دورًا كبيرًا في تكوين خصائص الكائنات الحية. يتطور كل كائن حي ويعيش في بيئة معينة، ويختبر عمل عوامله التي يمكن أن تغير الخصائص المورفولوجية والفسيولوجية للكائنات الحية، أي. النمط الظاهري لهم.

ومن الأمثلة على تباين الخصائص تحت تأثير العوامل البيئية اختلاف شكل أوراق رأس السهم: فالأوراق المغمورة في الماء لها شكل يشبه الشريط، والأوراق التي تطفو على سطح الماء مستديرة، وتلك الموجودة في الماء تكون على شكل شريط. الهواء على شكل سهم. تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية يصاب الأشخاص (إذا لم يكونوا ألبينوس) بالسمرة نتيجة تراكم مادة الميلانين في الجلد، وتختلف شدة لون الجلد من شخص لآخر.

يتميز تقلب التعديل بالخصائص الرئيسية التالية: 1) عدم الوراثة.

2) الطبيعة الجماعية للتغيرات (الأفراد من نفس النوع الموضوعون في نفس الظروف يكتسبون خصائص مماثلة)؛

3) مراسلات التغيرات في تأثير العوامل البيئية؛

4) اعتماد حدود التباين على التركيب الوراثي.

وعلى الرغم من أن العلامات قد تتغير تحت تأثير الظروف البيئية، إلا أن هذا التباين ليس بلا حدود. ويفسر ذلك حقيقة أن النمط الوراثي يحدد حدودًا معينة يمكن أن تحدث من خلالها تغييرات في السمة. تسمى درجة تباين السمة، أو حدود تباين التعديل معيار رد الفعل. يتم التعبير عن قاعدة التفاعل في مجمل الأنماط الظاهرية للكائنات الحية المتكونة على أساس نمط وراثي معين تحت تأثير العوامل البيئية المختلفة. كقاعدة عامة، تتمتع السمات الكمية (ارتفاع النبات، المحصول، حجم الورقة، إنتاجية حليب الأبقار، إنتاج بيض الدجاج) بمعدل تفاعل أوسع، أي أنها يمكن أن تختلف بشكل كبير عن السمات النوعية (لون الغلاف، محتوى دهون الحليب، الزهرة) البنية، فصيلة الدم). تعتبر معرفة معايير التفاعل ذات أهمية كبيرة للممارسة الزراعية.

القوى الدافعة للتطور: الوراثة، التباين، الانتقاء الطبيعي

تطور- عملية تغيير لا رجعة فيها في أي نظام تحدث مع مرور الوقت، والتي بسببها يظهر شيء جديد غير متجانس في مرحلة أعلى من التطور، ويموت أيضًا النقص.

التطور البيولوجيهو تطور تاريخي لا رجعة فيه وموجه إلى حد ما للطبيعة الحية، مصحوبًا بتغيرات في التركيب الجيني للسكان، وتكوين التكيفات، وتكوين الأنواع وانقراضها، وتحول المحيط الحيوي ككل.

المبادئ الأساسية للنظرية التطورية لتشارلز داروين

يعود جوهر مفهوم داروين للتطور إلى عدد من الحقائق المنطقية التي يمكن التحقق منها تجريبيا والتي تؤكدها كمية هائلة من البيانات الواقعية:

1. يوجد داخل كل نوع من الكائنات الحية مجموعة كبيرة من التباين الوراثي الفردي في الخصائص المورفولوجية والفسيولوجية والسلوكية وأي خصائص أخرى. وقد يكون هذا التباين مستمرًا، أو كميًا، أو نوعيًا متقطعًا، ولكنه موجود دائمًا.

2. تتكاثر جميع الكائنات الحية بشكل كبير.

3. إن موارد الحياة لأي نوع من الكائنات الحية محدودة، وبالتالي يجب أن تنشأ النضال من أجل الوجودإما بين أفراد من نفس النوع، أو بين أفراد من أنواع مختلفة، أو مع الظروف الطبيعية. في المفهوم "النضال من أجل الوجود"لم يشمل داروين صراع الفرد الفعلي من أجل الحياة فحسب، بل شمل أيضًا الصراع من أجل النجاح في التكاثر.

4. في الظروف النضال من أجل الوجودالأفراد الأكثر تكيفًا يبقون على قيد الحياة ويلدون ذرية، مع وجود تلك الانحرافات التي تبين عن طريق الخطأ أنها تتكيف مع الظروف البيئية المعينة.

وهذه نقطة مهمة بشكل أساسي في حجة داروين. لا تنشأ الانحرافات بشكل مباشر - استجابة لعمل البيئة، ولكن بشكل عشوائي. قليل منهم يثبت فائدته في ظروف محددة. يتبين أن أحفاد الفرد الباقي على قيد الحياة، الذين يرثون الانحراف المفيد الذي سمح لأسلافهم بالبقاء على قيد الحياة، أكثر تكيفًا مع البيئة المعينة من أفراد آخرين من السكان.

5. دعا داروين البقاء والتكاثر التفضيلي للأفراد المتكيفين الانتقاء الطبيعي.

6. الانتقاء الطبيعيتؤدي الأصناف المعزولة الفردية في ظروف وجود مختلفة تدريجيًا إلى التباعد (التباعد) في خصائص هذه الأصناف، وفي النهاية إلى الانتواع.

وعلى هذه المسلمات، التي لا تشوبها شائبة من وجهة نظر المنطق والمدعومة بعدد كبير من الحقائق، فإن النظرية الحديثة نظرية التطور.

الميزة الرئيسية لداروين هي أنه أنشأ آلية التطور، والتي تشرح تنوع الكائنات الحية ونفعيتها المذهلة وقدرتها على التكيف مع ظروف الوجود. هذه الآلية هي الانتقاء الطبيعي التدريجي للتغيرات الوراثية العشوائية غير الموجهة.

الخصائص الرئيسية لتقلب التعديل

اسم المعلمة	معنى
موضوع المقال:	الخصائص الرئيسية لتقلب التعديل
الموضوع (الفئة الموضوعية)	علم الوراثة

1. لا تنتقل تغييرات التعديل من جيل إلى جيل.

2. تحدث تغيرات تعديلية عند العديد من أفراد النوع وتعتمد على تأثير الظروف البيئية عليهم.

3. تغييرات التعديل ممكنة فقط ضمن حدود قاعدة التفاعل، أي أنها يتم تحديدها في النهاية بواسطة النمط الجيني.

تعتمد شدة الأعراض إلى حد كبير على البيئة التي يعيش فيها الكائن الحي.

1. يتم تحديد النمو المرتفع من خلال النمط الجيني، أي أنه وراثي.
نشر على المرجع.rf
مع الأخذ في الاعتبار الاعتماد على الظروف الغذائية والبيئة الاجتماعية ومكملات الفيتامينات، فإن الأشخاص الذين ورثوا جينات النمو المرتفع هم طوال القامة (في ظل الظروف المواتية المثلى)، ومتوسطون (في ظل الظروف المتوسطة) ومنخفضون (في ظل الظروف السيئة).

2. يتمتع الشخص المعرض للأشعة فوق البنفسجية بخاصية وقائية - الاسمرار (زيادة تصبغ الجلد). تختلف درجة الدباغة من شخص لآخر. وهذا يعتمد على الوراثة وعلى شدة العامل ومدته. مع توقف الأشعة فوق البنفسجية، يختفي السمرة تدريجيا. وأيضًا، أولئك الذين يقضون الكثير من الوقت في الهواء الطلق في الطقس المشمس لديهم المزيد من النمش.

3. مع الأخذ في الاعتبار الاعتماد على النفايات، يختلف إنتاج النباتات المزروعة. إذا تم اتباع جميع تقنيات زراعة النباتات، فإن إنتاجيتها تكون دائمًا أعلى مقارنة بإنتاج النباتات المزروعة في ظروف سيئة. تعتمد درجة ظهور الصفات الزخرفية في المحاصيل المزهرة الزخرفية والطبية والزخرفية بشكل مباشر على تكنولوجيا الزراعة الزراعية.

ما هي الاستنتاجات التي يمكن استخلاصها بناءً على الأمثلة المقدمة؟

· يلعب الموطن دوراً رئيسياً في تكوين خصائص الكائنات الحية.

· يتطور كل كائن حي ويعيش في بيئة معينة، ويختبر عمل عوامله التي يمكن أن تغير الخصائص المورفولوجية والفسيولوجية للكائنات الحية، أي نمطها الظاهري.

· التباين ليس وراثيا بطبيعته، حيث أن التغيرات التي تحدث لدى الوالدين لا تنتقل إلى الأبناء.

· يتفاعل أحد الأنواع مع فعل عامل بيئي معين بطريقة معينة، ويتبين أن رد الفعل متماثل لدى جميع أفراد نفس النوع.

عادة ما يسمى تقلب الكائنات الحية الذي يحدث تحت تأثير العوامل البيئية ولا يؤثر على النمط الوراثي بالتعديل.

تقلب التعديل– تقلب النمط الظاهري. استجابة نمط وراثي معين للظروف البيئية المختلفة.

التعديل هو تغيير غير وراثي في ​​النمط الظاهري يحدث تحت تأثير العوامل البيئية.

إن تباين التعديل ذو طبيعة جماعية، أي أن جميع الأفراد من نفس النوع الموضوعين في نفس الظروف يكتسبون خصائص مماثلة.

تقلب التعديل واضح، أي أنه يتوافق دائمًا مع العوامل المسببة له. وهكذا فإن زيادة النشاط البدني تؤثر على درجة نمو العضلات ولكنها لا تغير لون الجلد، كما أن الأشعة فوق البنفسجية تغير لون جلد الإنسان ولكنها لا تغير نسب الجسم.

وعلى الرغم من أن العلامات قد تتغير تحت تأثير الظروف البيئية، إلا أن هذا التباين ليس بلا حدود. تعديل التباين له حدود أو حدود صارمة إلى حد ما لظهور السمة، والتي يحددها النمط الجيني. تسمى حدود تباين التعديل لسمات الكائن الحي معيار رد الفعل.

معيار رد الفعل– درجة تباين الصفة أو حدود تباين التعديل التي تحددها الأنماط الجينية.

وهذا يعني أن السمة ليست موروثة في حد ذاتها، بل قدرتها على التغيير ضمن نطاق التفاعل الطبيعي تحت تأثير العوامل البيئية. تحدد الجينات إمكانية تطوير سمة ما، ويحدد مظهرها ودرجة تعبيرها الظروف البيئية إلى حد كبير. وبالتالي، فإن اللون الأخضر للنباتات يعتمد على الجينات التي تتحكم في تخليق الكلوروفيل وعلى وجود الضوء. في غياب الضوء، لا يتم تصنيع الكلوروفيل. تعتمد درجة التعبير عن لون النبات على شدة الضوء.

كيف يمكننا اختبار وراثة التغيرات المظهرية في النباتات؟ في الحيوانات؟ (الحصول على ذرية، وخلق ظروف أخرى لنموهم وتطورهم، ومقارنة الأنماط الظاهرية للآباء والأبناء).

إن دور تقلب التعديل في الطبيعة كبير، لأنه يوفر للكائنات الحية فرصة التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة طوال حياتهم.

ويمكن إعطاء بعض الأمثلة لإثبات ذلك:

· زيادة تصبغ الجلد له قيمة وقائية؛

· يزداد عدد خلايا الدم الحمراء بشكل طبيعي مع زيادة مكان إقامة الإنسان فوق سطح البحر؛ إن الحاجة إلى الأكسجين بتركيزات منخفضة تجبر البشر والحيوانات على الاستجابة بشكل تكيفي عن طريق تغيير عدد خلايا الدم الحمراء على ارتفاعات مختلفة؛

· في موسم البرد، يكون لدى الثدييات فراء أكثر سمكًا وأطول، وتتراكم الدهون بشكل نشط في الأنسجة الدهنية تحت الجلد، مما يوفر العزل الحراري؛

· عند العيش في المناطق الباردة والموبوءة، يرتدي الأرانب البيضاء معطفًا من الفرو الأبيض طوال العام. وحيث يكون الثلج نادرا، فإن الأرنب الأبيض لا يتحول إلى اللون الأبيض على الإطلاق.

يتم تحديد معيار رد فعل الجسم من خلال النمط الجيني

· ليست الصفة نفسها هي التي تُورث، بل قدرتها على التغير ضمن نطاق رد الفعل الطبيعي

· تقلب التعديل في الظروف الطبيعية هو تكيفي بطبيعته.

مع التباين الوراثي (النمط الوراثي)، تنشأ أنماط وراثية جديدة، والتي، كقاعدة عامة، تؤدي إلى تغيير في النمط الظاهري (طفرات إعادة التركيب - التباين الطفري والتوليفي).

التباين التوافقيهو أنه عند اندماج اثنين من الأمشاج المختلفتين عن بعضهما البعض، تتكون مجموعات جديدة من الجينات لم تكن موجودة في الأبوين الأصليين، مما يؤدي إلى ظهور خصائص جديدة.

الطفرات- ϶ᴛᴏ التغيرات في التركيب الوراثي التي تحدث تحت تأثير العوامل البيئية الخارجية والداخلية. تم اقتراح مصطلح "الطفرة" لأول مرة في عام 1901 من قبل العالم الهولندي هوغو دي فريس، الذي وصف الطفرات التلقائية في النباتات.

التباين الطفري- ϶ᴛᴏ التغيرات التي ظهرت حديثا في التركيبة الوراثية للخلية تحت تأثير العوامل البيئية الخارجية أو الداخلية.

أنواع الطفرات

1. الطفرات الجينية (النقطة).(التغيرات في الجينات)

1) تغير في ترتيب النيوكليوتيدات في الحمض النووي

2) فقدان أو إدخال واحد أو أكثر من النيوكليوتيدات

3) استبدال نيوكليوتيد بآخر.

2. الطفرات الكروموسومية(إعادة ترتيب الكروموسومات).

1) مضاعفة قسم الكروموسوم (الازدواج)

2) فقدان قسم الكروموسوم (الحذف)

3) انتقال قسم من كروموسوم إلى كروموسوم آخر غير متماثل

4) دوران مقطع الحمض النووي (الانعكاس)

3. الطفرات الجينومية(يؤدي إلى تغير في عدد الكروموسومات)

1) فقدان أو ظهور كروموسومات جديدة نتيجة خلل في عملية الانقسام الاختزالي

2) تعدد الصبغيات – زيادة متعددة في عدد الكروموسومات.

تصنيف الطفرات

تحدث الطفرات عن طريق المطفرات.

المطفرة– العوامل المسببة للتغيرات الوراثية المستمرة في الجسم.

المطفرة

الخصائص الرئيسية للتقلب الطفري:

1. تحدث التغيرات الطفرية فجأة، ونتيجة لذلك يكتسب الجسم خصائص جديدة.

2. الطفرات موروثة وتنتقل من جيل إلى جيل.

3. الطفرات ليست اتجاهية، أي أنه من المستحيل تحديد الجين الذي يتحور بشكل موثوق تحت تأثير عامل مطفر.

4. الطفرات يمكن أن تكون مفيدة أو ضارة للجسم، سائدة أو متنحية.

التباين الوراثي يرجع إلى التغيرات في التركيب الوراثي.

مصادر التباين التوافقي:

1. عملية العبور، والتي تحدث في الطور الأول من الانقسام الاختزالي، ويتم خلالها تبادل المقاطع بين الكروموسومات المتماثلة. تساهم الكروموسومات المؤتلفة الناتجة الموجودة في الزيجوت في ظهور خصائص ليست مميزة للوالدين.

2. ظاهرة الاختلاف المستقل للكروموسومات المتماثلة في الطور الانفصالي 1 من الانقسام الاختزالي.

3. مزيج عشوائي من الأمشاج أثناء الإخصاب.

كل هذه الظواهر لا تساهم في إحداث تغيرات في الجينات نفسها، بل تغير فقط طبيعة تفاعلها، مما يؤدي إلى ظهور عدد هائل من الأنماط الجينية المختلفة. مجموعات الجينات الناتجة، عندما تنتقل عن طريق الوراثة، تتفكك بسرعة دون تشكيل مجموعات جديدة.

على سبيل المثال، في نسل الكائنات الحية التي تتميز بصفات معينة، يظهر أفراد أدنى من والديهم في هذه الخصائص، لذلك، من أجل تعزيز الخصائص الضرورية، يقوم المربون بتزاوج الأقارب، حيث يكون احتمال اللقاء متطابقًا تزداد الأمشاج.

يعتمد التباين الطفري على حدوث الطفرات.

الطفرات هي تغير مفاجئ في بنية الجينات أو الكروموسومات أو عدد الكروموسومات. تم تقديم مصطلح "الطفرة" لأول مرة من قبل عالم الوراثة الهولندي فريز. في 1901 - 1903، بناءً على تجاربه وملاحظاته، طور دي فريس نظرية الطفرة.

الأحكام الأساسية لنظرية الطفرة

1. تحدث الطفرات بشكل مفاجئ ومتقطع.

2. الطفرات لا تشكل سلسلة مستمرة، بل هي تغيرات نوعية.

3. الطفرات يمكن أن تكون مفيدة أو ضارة

4. الطفرات وراثية وتنتقل من جيل إلى جيل.

5. يمكن أن تحدث طفرات مماثلة بشكل متكرر.

6. الطفرات غير اتجاهية، حيث أن أي تجمعية يمكن أن تتحور، مما يسبب تغيرات في كل من العلامات البسيطة والحيوية.

7. وفقا لطبيعة مظاهرها، يمكن أن تكون الطفرات سائدة أو متنحية.

التقلب الطفري هو سمة من سمات جميع الكائنات الحية، بما في ذلك. والفيروسات.

السلالة، التنوع، السلالة- ϶ᴛᴏ مجموعات من الحيوانات والنباتات والفطريات والبكتيريا ذات السمات الضرورية للإنسان.

يتم تحديد خصائص الكائنات الحية من خلال النمط الجيني، الذي يخضع للتقلب الوراثي؛ لذلك، يعتمد تطوير الاختيار على قوانين علم الوراثة كعلم التقلب الوراثي.

وتتمثل مهمة الاختيار في تحسين الأصناف النباتية الموجودة والسلالات الحيوانية وسلالات الكائنات الحية الدقيقة. لقد كشف داروين عن الأساس العلمي لخلق الإنسان لأصناف جديدة من النباتات والسلالات الحيوانية في مذهبه حول التباين والوراثة والاختيار.

أهداف التربية

أول من طور الأسس العلمية لأعمال التربية كان العالم الروسي ن. يعتقد فافيلوف أنه منذ مجموعة الجينات للصندوق البري الأصلي، فإن نجاح أعمال التكاثر يعتمد على التنوع الجيني للمجموعة الأصلية من النباتات أو الحيوانات.

نتيجة للبعثات العديدة التي قام بها ن. جمع فافيلوف وزملاؤه مجموعة ضخمة من المواد المستخدمة في أعمال التربية. بناءً على دراسة مجموعات N.I. أنشأ فافيلوف أنماطًا مهمة: الثقافات النباتية المختلفة لها مراكز تنوع خاصة بها، حيث يتركز أكبر عدد من الأصناف والانحرافات الوراثية المختلفة؛ لا تتمتع جميع المناطق الجغرافية بنفس التنوع في النباتات المزروعة. تعتبر مراكز التنوع أيضًا مناطق منشأ لأصناف محصول معين.

يمارس. باستخدام نص الكتاب المدرسي، الفقرة 3.13، املأ الجدول "مراكز منشأ النباتات المزروعة"

مراكز أصل النباتات المزروعة

اسم المركز	الموقع الجغرافي	النباتات
1. المركز الهندي (جنوب آسيا).	شبه جزيرة هندوستان، جنوب الصين، جنوب شرق آسيا	الأرز الاستوائي، قصب السكر، الموز، نخيل جوز الهند، الخيار، الباذنجان، الحمضيات
2. المركز الصيني (شرق آسيا).	وسط وشرق الصين وكوريا واليابان	الدخن والفجل والحنطة السوداء وفول الصويا والتفاح والبرقوق والكرز وعدد من الحمضيات ونباتات الزينة
3.آسيا الوسطى	آسيا الوسطى، إيران، أفغانستان، شمال غرب الهند	القمح الطري، البازلاء، الفاصوليا، الكتان، القنب، الثوم، الجزر، الكمثرى، المشمش
4. مهاجم الوسط الآسيوي	تركيا، دول ما وراء القوقاز	الجاودار، الشعير، الورد، التين
5. مركز البحر الأبيض المتوسط	الدول الأوروبية والآسيوية والأفريقية الواقعة على طول شواطئ البحر الأبيض المتوسط	الزيتون، الكرنب، البقدونس، بنجر السكر، البرسيم
6.المركز الحبشي (الإثيوبي).	إثيوبيا، الساحل الجنوبي لشبه الجزيرة العربية	القمح القاسي، الذرة الرفيعة، الموز
7. مركز أمريكا الوسطى	المكسيك، جزر الكاريبي، جزء من أمريكا الوسطى	الذرة، اليقطين، القطن، التبغ، الكاكاو، الفلفل الأحمر
8. مركز أمريكا الجنوبية (الأنديز).	الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية	البطاطس، الأناناس، الفول السوداني، الكينا، الطماطم، الفاصوليا

سمح تحليل عدد كبير من النباتات المزروعة وأسلافها البرية لـ N.I. فافيلوف لصياغة قانون السلسلة المتماثلة من التباين الوراثي:

يتيح هذا القانون التنبؤ بوجود نباتات برية ذات سمات قيمة لأعمال التربية.

جميع الأصناف النباتية والسلالات الحيوانية الحديثة، والتي بدونها لا يمكن تصور الحضارة الحديثة، تم إنشاؤها من قبل الإنسان بفضل الاختيار.

- متنوع- مجموعة من النباتات المزروعة من نفس النوع التي أنشأها الإنسان صناعياً وتتميز بخصائص وراثية معينة: الإنتاجية والخصائص المورفولوجية والفسيولوجية.

- تكاثر -مجموعة من الحيوانات الأليفة من نفس النوع، خلقها الإنسان بشكل مصطنع وتتميز بخصائص وراثية معينة: المدة، المظهر.

- أَضْنَى -مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة.

يتضح من تعريف التربية أن الهدف من الأنشطة العملية للمربين هو إنشاء أصناف نباتية جديدة وسلالات حيوانية وسلالات من الكائنات الحية الدقيقة التي تتمتع بالصفات اللازمة للإنسان.

أهداف الاختيار:

1. زيادة إنتاجية الأصناف وإنتاجية السلالات.

2. تحسين جودة المنتج.

3. زيادة المقاومة للأمراض والآفات.

4. اللدونة البيئية للأصناف والسلالات.

5. صلاحيتها للزراعة والتربية الآلية والصناعية.

كان رائد تطوير الأسس العلمية لعمل التربية في بلادنا هو ن. فافيلوف. ورأى أن أساس الاختيار هو الاختيار الصحيح لمواد المصدر للعمل وتنوعها الوراثي وتأثير البيئة على ظهور الخصائص الوراثية أثناء تهجين الأفراد.

بحثًا عن المواد المصدرية للحصول على نباتات هجينة جديدة، نظم إن.آي.فافيلوف عشرات الرحلات الاستكشافية حول العالم في العشرينات والثلاثينات من القرن العشرين.

دعونا ننظر في مراكز منشأ النباتات المزروعة:

أدت دراسة أصل النباتات المزروعة إلى استنتاج فافيلوف أن مراكز تكوين أهم النباتات المزروعة ترتبط إلى حد كبير بمراكز الثقافة الإنسانية ومراكز تنوع الحيوانات الأليفة.

اكتشف فافيلوف، أثناء دراسة التباين الوراثي في ​​النباتات المزروعة وأسلافها البرية، عددًا من الأنماط التي مكنت من صياغة قانون السلسلة المتماثلة من التباين الوراثي:تتميز الأجناس والأنواع القريبة وراثيًا بسلسلة متشابهة من التباين الوراثي مع انتظام كبير لدرجة أنه بمعرفة سلسلة الأشكال داخل نوع واحد، يمكن للمرء التنبؤ بوجود أشكال متوازية في الأنواع والأجناس الأخرى ذات الصلة.

الاتجاهات الرئيسية للعمل العلمي لفافيلوف:

1. تشكيل مهام الاختيار الحديثة

2. إنشاء عقيدة مراكز التنوع وأصل النباتات المزروعة

3. قانون السلسلة المتماثلة

4. تطور مشاكل مناعة النبات

5. إنشاء مجموعة من بذور النباتات المزروعة وأسلافها البرية

6. إنشاء شبكة من المعاهد ومحطات التربية التجريبية في الدولة.

الخصائص الرئيسية لتقلب التعديل - المفهوم والأنواع. تصنيف وميزات فئة "الخصائص الرئيسية لتقلب التعديل" 2017، 2018.